配电网电力工程技术的发展现状及对策？

行业主要上市公司：中国西电(601179)、特变电工(600089)、保变电气(600550)、平高电气(600312)、正泰电器(601877)、广电电气(601616)等

本文核心数据：中国输配电设备产业链、中国输配电设备需求量等

产业概况

定义：输配电设备涵盖范围广

输配电设备按设备作用主要可以分为一次设备和二次设备，其中一次设备主要用于电力传输，包括变压器、开关、互感器、绝缘子、避雷器等;二次设备主要用于对电力设备的保护测量控制，包括继电器、测量仪表、信号设备等。

产业链剖析：下游主要是用电领域

输配电设备产业链上游主要包括钢材、铜材、元器件等输配电设备生产所需原材料;输配电设备厂商可分为一次设备及二级设备厂商;输配电设备下游则主要是用电领域，包括电力生产、电力供应、轨道交通等等。

输配电设备上游原材料厂商主要包括升辉科技、白银有色、北方铜业、宝钢集团、包钢集团等原材料厂商;输配电设备采购商则主要为国家电网和南方电网。

产业发展历程：行业持续发展，正处于黄金发展时期

我国输配电及控制设备制造业伴随着我国电力工业的发展，开始于20世纪50年代。经历了萌芽时期、沉淀时期、产业成型时期以及黄金发展时期。21世纪以来，随着我国城市化的发展和建设速度的加快，输配电及控制设备生产也迎来了黄金发展期，我国输配电及控制设备制造的技术水平和能力在部

分领域达到国际领先水平，变压器、成套电气开关设备等输配电及控制设备的产能、产量、电压等级及容量各个性能方面取得了大幅的提高。

上游供给情况：原材料种类众多

输配电设备主要原材料为硅钢，硅钢因其生产工艺复杂，制作技术严格，被称为钢铁产品中的“工艺品”。由于我国炼钢技术的不断进步，硅钢产线数量不断增加，我国硅钢的供给基本上能够满足国内的需求。2013-2021年，我国硅钢产量总体波动抬升，2021年我国硅钢产量约1328万吨，同比增长179%，其中取向电工钢约180万吨，增长1426%;无取向电工钢约1138万吨，增长185%。

铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线，电容器和变压器的绕阻，开关以及印刷线路板等。作为输配电设备的重要原料之一，电解铜的供应量和价格走势直接影响输配电设备的制造成本。

从国内电解铜产量来看，2012-2021年我国电解铜产量保持了较稳定的增长，增速有所放缓。2021年，我国电解铜产量是10487万吨，同比增长了74%，综合来看，我国电解铜的产量一直保持比较稳定的增长态势，近年来增速有所放缓。

铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。从国内铝产量来看，2015-2021年我国铝产量波动较大。2021年，我国铝产量是61052万吨，同比增长了56%。

下游应用情况：电力系统建设为主要应用领域

输配电及控制设备主要应用于国家电网及各省市电网公司、发电企业、汽车制造、冶金化工、轨道交通等领域，下游行业的发展直接决定输配电及控制设备制造业的发展。下游客户一般在每年一季度制定当年的投资计划，随后陆续组织实施，行业企业经营存在季节性特征。

2014-2021年，我国电力工程建设投资额呈现波动增长态势，具体表现为在五年规划的前两年，电力工程建设投资额相对较高，随后的年份电力工程投资额相对较低，体现了一定的周期性特征。2021年我国电力工程建设投资额为10481亿元，同比增长29%。

2017-2021年，我国电源基本建设投资完成额总体逐年提高。2020年我国电源基本建设投资完成额为5244亿元，同比增长67%;2021年我国电源基本建设投资完成额进一步提高，达5530亿元，同比增长5%。

2017-2021年，我国电网工程建设投资完成额总体先下降后增加。2020年我国电网工程建设投资完成额4896亿元，同比增长1%;2021年我国电网工程建设投资完成额4951亿元，同比增长1%。总体而言近三年我国电网建设工程投资完成额增长较为缓慢。

《南方电网“十四五”电网发展规划》提出，南方电网将规划投资约6700亿元，以加快数字电网和现代化电网建设进程，推动以新能源为主体的新型电力系统构建。同时，国家电网宣布“十四五”期间将规划投资约3500亿美元(约223万亿人民币)进行现代化电网建设。

2017-2021年，我国太阳能发电机装机量逐年快速提高。2021年我国太阳能发电机装机量为30656万千瓦，同比增长2096%。

产业发展现状

供给：参与企业数量众多，产品类型丰富

经过多年的发展，在大部分输配电运用领域，我国输配电设备厂商均具备足够的生产能力。目前我国主要的输配电设备生产厂商包括中国西电、特变电工、保变电气、平高电气、正泰电器、国网英大、广电电气、许继电气、国南电瑞、四方股份、国电南自等等。目前我国输配电厂商生产的主要产品包括变压器、配电开关设备、电抗器、互感器、绝缘子、避雷器以及配电保护监测和智能变电等等。

需求：需求类型多，招标金额大

2021年国家电网变电设备统一招标20类物资2798包，招标金额共计445亿元。其中共有273家企业中标。273家中标企业中，146家过5000万元，97家过1亿元，46家过3亿元，29家过5亿元，6家过10亿元，最高的一家过15亿元。前100强合计中2007包3861082万元，占总金额的868%，集中度较高。

注：招标数据仅包含国家电网变电设备统一招标，不包含单品招标数量及地方公司招标数量。

价格：不同类别产品价格表现差异较大

输配电设备品类众多，产品的特性、功能、规格等方面存在较大差异，因此不同输配电设备企业的不同产品价格存在较大的差异。由于我国输配电设备主要通过国家电网及南方电网招投标的方式获取订单，市场化程度较高，因此我国输配电设备头部企业的产品价格具备较强的代表性。

2020-2021年，我国输配电设备代表性企业输配电设备产品走势显示，2020-2021年我国配电变压器及配电电器的产品价格有所上升;与此同时配网开关设备无论是高压开关还是中低压开关，产品价格均有不同程度的下降。

产业竞争格局

区域竞争：华东地区为主，江苏、浙江最为集中

目前，全国已具备较多数量的生产或销售输配电设备的企业，根据企查猫数据统计，截至2022年10月，全国存续/在业输配电设备生产企业超过30000家。从企业分布来看，国内输配电设备企业主要聚集在华东地区，其中江苏、浙江等省市相关输配电设备企业最为集中。

企业竞争：细分市场较为集中

由于输配电设备行业品类众多，不同类别的产品市场集中度具有较大的差异。结合国家电网公司电子商务平台发布数据显示，2022年输变电项目变电设备两次采购数据显示，配电变压器、开关柜、互感器等产品市场集中度相对较低;断路器、电抗器、绝缘子、继电保护等产品市场集中度则较高。

注：统计数据为2022年上半年国家电网电子商务平台采购结果

产业发展前景及趋势预测

输配电设备产品发展的主要趋势包括设备小型化、紧凑化，高规格、大容量产品成为主流，高耐度、高可靠化等;产品技术创新趋势体现为设备集成化、统一技术平台应用增加以及设备节能化、绿色化。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国输配电设备行业产销需求与投资预测分析报告》。

新型电力系统的“新”主要表现为以下几个方面：

电源结构由可控连续出力的煤电装机占主导，向强不确定性、弱可控性出力的新能源发电装机占主导转变。

负荷特性由传统的刚性，纯消费性向柔性、生产与消费兼具型改变。

电网形态方面，传统电力系统是单向逐级输电为主，新型的包括交直流混联大电网、微电网、局部直流电网和可调节负荷的能源互联网。

运行特性的转变，传统电网是由“源随荷动”的实时平衡模式，大电网一体化控制模式。

新型电力系统是向“源网荷储”协同互动的非完全实时平衡模式，大电网与微电网协同控制模式转变。新型电力系统基本五大特征是清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动。

在新型电力系统下，电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段，让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

数字技术为新型电力系统建设带来诸多新可能：广泛互联互通、全局协同计算、全域在线透明、智能友好互动。因此，新型电力系统建设必然要求数字技术与能源技术深度融合、广泛应用，实现电网数字化转型。电网数字化转型与新型电力系统构建需要相互作用、相融并进，没有电网数字化转型就没有新型电力系统。

智慧“双碳”微电网场景进行数字孪生，有效实现源网荷储一体化管控。整体场景采用了轻量化建模的方式，重点围绕智慧园区电网联通中的源、网、荷、储四方面的设备和建筑进行建模还原。

采用轻量化重新建模的方式，支持 360 度观察虚拟园区内源网荷储每个环节的动态数据，通过自带交互，即可实现鼠标的旋转、平移、拉近拉远 *** 作，同时也实现了触屏设备的单指旋转、双指缩放、三指平移 *** 作不必再为跨平台的不同交互模式而烦恼。

还搭建过智慧电力可视化解决方案，以数字化为载体，依托数据共享优势，将专业横向融合，打破系统间的信息壁垒，把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

围绕电厂负荷监测、调节策略、执行考核与效果分析三个层级，部署一套具备自主调控、快速响应、科学研判的综合性、多功能、集约化智慧电力综合管控平台。

可视化大屏将碎片化、小规模、多类型的分布式电源（Distributed Generator, DG）、储能系统、柔性负荷等众多可调节资源进行聚合协调。从负荷预测、运行效果、调度优化、电网互动、策略配置、市场交易等维度出发，贯穿了发、输、变、配、用各个环节。深化电力需求侧管理，实现对分布式资源的实时采集与科学配置。同时为并网运行后，对大电网的调频、调峰、调压等做辅助支撑，缓解电网运行压力。

应用丰富的图表组件，选以分类、组合、排序等风格，简化数据浅显易懂，让分类施策取代粗放管理，让系统量化分析取代决策者主观判断，让决策者一眼望穿负荷特性，并在必要的时刻及时调整配网运行方式。在强化电厂的运行调控能力的同时，也提高了经济效益降低防范风险。

可视化大屏有效聚合可控负荷的模式，突破传统电力系统之间的界限，充分激发和释放用户侧灵活调节能力，通过市场化因素引导用户用电行为调整负荷曲线，促进能源供应效益最大化。过去离散刻板的静态数据在Hightopo可视化技术的加持下，充分激发了数字的活力，赋予动态的加载效果，更加利于揭示数据之间复杂关系。

同样也支持采用 3D 轻量化建模形式，将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下，结合专业分析预测模型，对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析，辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。

新型电力系统发电侧重主体发生变化了，以后以光伏和风电等新能源发电为主，这样就会从原来集中式电源模式变成“集中和分布式”共同发展的模式。同时由于光伏和风电具有波动性、间歇性和随机性的特点，所以储能在新型电力系统的运作中就变得尤为重要。所以新型电力系统就是要建立“源网荷储”的运作模式，也就是电源、电网、负荷、储能各环节协调互动，实现安全稳定的运行。

可视化把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“，构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控，让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

“泛在电力物联网”的四层架构以及每层架构主要解决的问题：

感知层：解决数据采集问题，负责感知外界信息和响应上层指令

网络层：接驳感知层和平台层，具有强大的纽带作用

平台层：信息汇总、数据贯通，提升数据高效处理和云雾协同能力

应用层：用户接口，接收信息，并对信息进行处理和决策

针对感知层，SpreadJS可有效解决数据采集、模板迁移，以及数据兼容性问题

（感知层基本架构）

泛在电力物联网的建设，国网公司曾多次强调，不搞推倒重来，不搞重复建设，即“少花钱、多办事”。因此，针对感知层搭建过程中的数据采集、统一感知接入和数据共享等问题，首先要做到与原设备和系统的数据完全兼容，并充分利用原设备和数据模板，唤醒和盘活存量设备及数据。

在泛在电力物联网出现之前，这部分数据主要由电网数据采集员收集，通过各部门ERP系统进行填报、汇总，难免会出现由于现场设备终端种类众多、 *** 作系统不统一而导致的数据误差和接驳困难，更不要说去实现更高层面的业务协同和数据贯通了。

针对上述问题，利用SpreadJS的“在线Excel”特性就可以很好地解决。

Excel作为一款市面上使用人数最多的数据分析及填报软件，具备功能强大，简单易学的特点，SpreadJS 同样具备上述优点，并提供高度类似 Excel 的 *** 作模式和UI，在不依赖任何Excel的组件下，实现数据填报、Excel 类报表设计、公式计算、图表可视化等功能，并可无损导入、导出 Excel 文件。

使用SpreadJS，可将原有系统数据（或Excel模板）转换为JSON格式，直接导入新系统中，不仅解决了原模板不统一，用料数据不一致，文件难以管理的问题，还最大程度的保留了Excel公式、图表，以及数据填报能力，同时所有报告的数据和模板都可以在后台进行有效的管理和存储。

针对平台层，SpreadJS可为“数据中台”构建，提供高效的性能支撑

作为信息汇总和碰撞的地方，数据相通是其基本条件，而要做到数据贯通，必须要解决数据存储、检索、权限管理等问题，数据中心（或数据中台等）便是一个很好的解决方案。

如果一个工作人员如果对其他专业系统不熟悉，加上没有通用的数据分析手段，面对那些已经经过信息化重新组织的业务数据，基本无从下手。

因此，打造数据中台，一定要从源端开始，建立数据从接入、存储到加工应用的规范化流转机制，实现数据同源，并减少重复存储，以此降低数据存储成本，以及数据重复加工产生的人力成本。

远光软件，作为专业的企业资源管理产品解决方案提供商，已经开始全面布局泛在电力物联网的业务规划，打造针对电力行业的数据中台，并通过产业链管理、区域能源管理、能源网络管理、电力市场交易、综合能源服务和能源大数据管理六大业务服务能源新生态。

远光软件在“泛在电力物联网”的布局

企业应用管理系统，作为远光软件数据中台的核心模块之一，正是以Excel的数据源为基础，以数据共享、在线协同编辑为目的，充分实现企业业务流程和内部数据闭环。

而SpreadJS的典型应用场景之一：在线协同编辑，则可以很好地满足远光软件关于“企业应用管理系统”构建的全部需求。

以SpreadJS开发的协同办公系统，具备协作效率高（多人协同编辑，无需等待），简单易用（类 Excel 的方式降低学习成本，最终用户极易上手），快速响应需求（无需IT、开发部门介入，业务部门自行完成）等特点，可有效助力企业从业务和数据双视角构建数据服务体系，为系统使用者提供数据调用、数据监控、数据分析与数据展现等服务，为项目管理者提供流程规范化、数据业务化、数据服务化及服务共享化的支持。

扩展阅读《SpreadJS 在“泛在电力物联网”信息化系统开发中的作用》网页链接